(57)【要約】【課題】  短時間で起動可能な、燃料電池の発電装置を備えた給湯熱源システムを提供する。【解決手段】  予熱を与えることにより起動時間が短縮できる発電装置１の排熱を利用して貯湯槽に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置を設け、貯湯槽と発電装置１との間には貯湯槽内の湯を発電装置１側に導入可能な湯送り通路を設ける。発電装置起動検知部３７が発電装置１の起動タイミングを検知する。蓄熱量検出部３５が貯湯槽内の湯の蓄熱量に対応する値を求め、求められた蓄熱量に対応する値が予め定められた湯送り閾値以上の時に、発電装置起動検知部３７により発電装置１の起動が検知されたときには、発電装置起動時湯送り手段３８が循環ポンプ４６を通常と逆回転させて、予め定められた湯送り設定時間だけ前記湯送り通路を通して前記貯湯槽内の湯を発電装置１側に送水する。【選択図】        図１
2005299961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置の排熱を利用して貯湯槽に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置を備えた給湯熱源システムにおいて、前記発電装置は予熱を与えることにより起動時間が短縮できる構成を有し、前記コジェネレーション給湯熱源装置の稼働状況の蓄熱量検出に関するモニタ情報に基づき貯湯槽内の湯の蓄熱量に対応する値を求める蓄熱量検出部と、前記発電装置の起動タイミングを検知する発電装置起動検知部と、前記貯湯槽と前記発電装置との間に設けられて貯湯槽内の湯を発電装置側に導入可能な湯送り通路とを有し、前記蓄熱量検出部により求められた蓄熱量に対応する値が予め定められた湯送り閾値以上の時に前記発電装置起動検知部により前記発電装置の起動が検知されたときには、予め定められた湯送り設定時間だけ前記湯送り通路を通して前記貯湯槽内の湯を前記発電装置側に送水する発電装置起動時湯送り手段が設けられていることを特徴とする給湯熱源システム。
【請求項２】
貯湯槽と発電装置との間には、前記貯湯槽の水を発電装置に導入してその水を発電装置の排熱利用により加熱して前記貯湯槽に導く経路を順方向とした排熱回収湯水循環通路が設けられ、前記発電装置の排熱回収時には前記排熱回収湯水循環通路を順方向に通して形成された湯を貯湯槽に蓄積する構成と成しており、発電装置起動時湯送り手段は湯送り設定時間だけ前記排熱回収湯水循環通路を湯送り通路として利用し、前記排熱回収湯水循環通路内を逆方向に湯水循環させて貯湯槽内の湯を発電装置に導入することを特徴とする請求項１記載の給湯熱源システム。
【請求項３】
通水の水を加熱して作成した湯を給湯先に供給する機能を備えた補助給湯熱源装置がコジェネレーション給湯熱源装置と併設されており、該コジェネレーション給湯熱源装置の貯湯槽は貯湯槽の湯を送水する給湯路を有して該給湯路が前記補助給湯熱源装置の給水導入口に連通され、前記貯湯槽の湯のみを熱源として給湯を行うときは、貯湯槽の湯を非加熱駆動状態の補助給湯熱源装置を経由して給湯先へ給湯する構成と成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の給湯熱源システム。
【請求項４】
発電装置は水素と酸素を反応させて電気を発生する燃料電池とした請求項１または請求項２または請求項３記載の給湯熱源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば固体高分子型の燃料電池（ＰＥＦＣ）等の、発電装置の排熱を利用して貯湯槽に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置を備えた給湯熱源システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー効果を奏することが可能なシステムとして、例えば固体高分子型燃料電池等の発電装置の排熱を利用して、貯湯槽に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図４には、コジェネレーション給湯熱源装置の一例が示されている。このコジェネレーション給湯熱源装置３は、発電装置１と貯湯槽２とを有し、貯湯槽２は、貯湯槽２内に給水を導入する給水路１１と貯湯槽２の湯を送水する給湯路１２を備えている。給湯路１２には湯水温検出センサ１００が設けられている。
【０００４】
貯湯槽２と発電装置１との間には、冷却水導入通路１３と排熱湯導入通路１４とが配備されており、冷却水導入通路１３は貯湯槽２内の水を発電装置１の冷却水として発電装置１側に導入し、この水を発電装置１の発電時に生じる排熱によって加熱して例えば６０℃といった温度の湯とし、排熱湯導入通路１４を介して貯湯槽２に蓄積する。
【０００５】
つまり、冷却水導入通路１３と排熱湯導入通路１４は、貯湯槽２の水を発電装置１に導入してその水を発電装置１の排熱利用により加熱して前記貯湯槽２に導く経路を順方向とした排熱回収湯水循環通路４７として機能するものであり、この排熱回収湯水循環通路４７には循環ポンプ４６が設けられている。コジェネレーション給湯熱源装置３は、発電装置１の排熱回収時に、排熱回収湯水循環通路４７を順方向に通して形成された湯を貯湯槽２に蓄積する構成と成している。
【０００６】
貯湯槽２の下方側には、貯湯槽２内の水を排水する排水通路１５が設けられ、該排水通路１５には排水弁５２が設けられている。貯湯槽２の上方側には、圧力逃がし通路１６が設けられており、圧力逃がし通路１６には、過圧逃がし弁５０が設けられている。貯湯槽２内は、通常、湯または水によって満たされており、この図では、図を分かりやすくするために、湯が充填されている領域を斜線で示している。
【０００７】
このコジェネレーション給湯熱源装置３において、発電装置１が作動すると、貯湯槽２の下部側に貯められている水が冷却水導入通路１３を通して発電装置１に導入され、発電装置１の発電時の排熱によって暖められて湯とされ、この湯が排熱湯導入通路１４を通って貯湯槽２の上方側から貯湯槽２内に導入される。この動作が繰り返されると、貯湯槽２の下部側の水が発電装置１の排熱によって湯にされて貯湯槽２の上部側に導入されるので、図４の破線Ａで示す、貯湯槽２内の水と湯との境界線が貯湯槽２の下部側に移動していく。
【０００８】
なお、貯湯槽２内が全て湯で満たされると、発電装置１への冷却水導入を行うことができないので、発電装置１による発電は行えない。
【０００９】
また、貯湯槽２の湯が給湯路１２を通して適宜の給湯場所に送水されると、この送水によって減少した湯量だけ、給水路１１から貯湯槽２内に給水が行われるので、この場合、図４の破線Ａで示す、貯湯槽２内の水と湯との境界線は貯湯槽２の上部側に移動していく。
【００１０】
上記のようなコジェネレーション給湯熱源装置３は、例えば給湯器を備えた補助給湯熱源装置と併設されて用いられることが多い。補助給湯熱源装置とコジェネレーション給湯熱源装置３とを併設すると、複合的な給湯熱源システムが形成される。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３―１２０９９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上記のような燃料電池の発電装置１を備えたコジェネレーション給湯熱源装置３においては、燃料電池内が、ある一定の温度（発電開始可能温度）に達するまでは、発電が行えないので、その間、貯湯槽２内に蓄熱（湯の蓄積）を行うことができず、システムとして起動するために時間がかかるといった問題があった。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、燃料電池の発電装置を備えたコジェネレーション給湯熱源装置を有する給湯熱源システムにおいて、短時間で起動可能な給湯熱源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明は、発電装置の排熱を利用して貯湯槽に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置を備えた給湯熱源システムにおいて、前記発電装置は予熱を与えることにより起動時間が短縮できる構成を有し、前記コジェネレーション給湯熱源装置の稼働状況の蓄熱量検出に関するモニタ情報に基づき貯湯槽内の湯の蓄熱量に対応する値を求める蓄熱量検出部と、前記発電装置の起動タイミングを検知する発電装置起動検知部と、前記貯湯槽と前記発電装置との間に設けられて貯湯槽内の湯を発電装置側に導入可能な湯送り通路とを有し、前記蓄熱量検出部により求められた蓄熱量に対応する値が予め定められた湯送り閾値以上の時に前記発電装置起動検知部により前記発電装置の起動が検知されたときには、予め定められた湯送り設定時間だけ前記湯送り通路を通して前記貯湯槽内の湯を前記発電装置側に送水する発電装置起動時湯送り手段が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
また、第２の発明は、第１の発明の構成に加え、前記貯湯槽と発電装置との間には、前記貯湯槽の水を発電装置に導入してその水を発電装置の排熱利用により加熱して前記貯湯槽に導く経路を順方向とした排熱回収湯水循環通路が設けられ、前記発電装置の排熱回収時には前記排熱回収湯水循環通路を順方向に通して形成された湯を貯湯槽に蓄積する構成と成しており、発電装置起動時湯送り手段は湯送り設定時間だけ前記排熱回収湯水循環通路を湯送り通路として利用し、前記排熱回収湯水循環通路内を逆方向に湯水循環させて貯湯槽内の湯を発電装置に導入する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１６】
さらに、第３の発明は、上記第１または第２の発明の構成に加え、通水の水を加熱して作成した湯を給湯先に供給する機能を備えた補助給湯熱源装置がコジェネレーション給湯熱源装置と併設されており、該コジェネレーション給湯熱源装置の貯湯槽は貯湯槽の湯を送水する給湯路を有して該給湯路が前記補助給湯熱源装置の給水導入口に連通され、前記貯湯槽の湯のみを熱源として給湯を行うときは、貯湯槽の湯を非加熱駆動状態の補助給湯熱源装置を経由して給湯先へ給湯する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
さらに、第４の発明は、上記第１または第２または第３の発明の構成に加え、前記発電装置は水素と酸素を反応させて電気を発生する燃料電池とした構成をもって課題を解決する手段としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、貯湯槽内の湯の蓄熱量に対応する値が予め定められた湯送り閾値以上の時に発電装置の起動が検知されたときには、発電装置起動時湯送り手段によって、予め定められた湯送り設定時間だけ、湯送り通路を通して貯湯槽内の湯を発電装置側に送水するので、この湯の導入によって発電装置内を暖めることができる。本発明に適用されている発電装置は予熱を与えると起動時間が短縮するので、本発明は、短時間で起動可能な給湯熱源システムを実現できる。
【００１９】
また、本発明において、発電装置起動時湯送り手段が、湯送り設定時間だけ、貯湯槽と発電装置との間に設けた排熱回収湯水循環通路を湯送り通路として利用し、発電装置の排熱回収時と逆方向に湯水循環させて貯湯槽内の湯を発電装置に導入する構成によれば、排熱回収用に設けた排熱回収湯水循環通路を湯送り通路として利用して発電装置の起動時間短縮を行えるので、システム構成の簡略化を図ることができ、上記効果を効率的に発揮できる給湯熱源システムを実現できる。
【００２０】
さらに、本発明において、通水の水を加熱して作成した湯を給湯先に供給する機能を備えた補助給湯熱源装置がコジェネレーション給湯熱源装置と併設されており、該コジェネレーション給湯熱源装置の貯湯槽は貯湯槽の湯を送水する給湯路を有して該給湯路が前記補助給湯熱源装置の給水導入口に連通され、前記貯湯槽の湯のみを熱源として給湯を行うときは、貯湯槽の湯を非加熱駆動状態の補助給湯熱源装置を経由して給湯先へ給湯する構成によれば、コジェネレーション給湯熱源装置の貯湯槽から送水される給湯の通路と補助給湯熱源装置の給水導入口とを連通させることによりシステム構成が簡単な複合的な給湯システムを実現でき、効率的に給湯を行うことができる。
【００２１】
さらに、本発明において、発電装置は水素と酸素を反応させて電気を発生する燃料電池とした構成によれば、発電装置を燃料電池とすることによって、環境に悪影響を与える物質を排出することなく、コジェネレーション給湯熱源装置を運転できるので、環境に優しい給湯熱源システムを構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
図２には、本発明に係る給湯装置の一実施形態例のシステム構成が示されており、図１には、その制御構成が示されている。図２に示すように、本実施形態例は、発電装置１の排熱を利用して貯湯槽２に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置３と、通水の水を加熱して作成した湯を給湯先に供給する補助給湯熱源装置４とを併設した複合的な給湯システムである。なお、コジェネレーション給湯熱源装置３において、図４と同様の構成についての重複説明は省略または簡略化する。
【００２４】
本実施形態例で適用している発電装置１は、例えば固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）等の燃料電池により形成されており、水の電気分解の逆反応で、都市ガス等の燃料から取り出された水素２Ｈ＋と空気中の酸素（１／２）Ｏ２とを反応させて発電する装置である。
【００２５】
コジェネレーション給湯熱源装置３を有するシステムは、省エネルギー効果を奏することが可能なシステムとして注目されており、特に、発電装置１を燃料電池により形成することによって、環境に悪影響を与える物質を排出することなく、コジェネレーション給湯熱源装置３を運転でき、環境に優しい給湯装置を構築することができる。
【００２６】
本実施形態例において、貯湯槽２の容量は例えば２００Ｌであり、貯湯槽２には、互いに間隔を介して貯湯槽内湯水温検出センサ１０１〜１１１が設けられている。また、貯湯槽２の下方側に設けられた排水弁５２は排水電磁弁である。
【００２７】
本実施形態例では、コジェネレーション給湯熱源装置３と補助給湯熱源装置４とは、湯水混合ユニット１０と接続通路４５を介して接続されており、コジェネレーション給湯熱源装置３の給湯路１２の出口側には、給湯路１２から送水される湯の流量を検出する流量センサ７０が設けられている。また、湯水混合ユニット１０には給水路１１の分岐通路１１ｂが接続されている。給水路１１には給水温度センサ１１２が設けられている。
【００２８】
湯水混合ユニット１０は、前記給湯路１２の開閉を行う湯水開閉弁５４と、給湯路１２から送水される湯の流量を弁開度によって可変制御する湯水比例弁５５と、給水路１１から給水される水の流量を弁開度によって可変制御する湯水比例弁５６と、接続通路４５の入り口側に設けられた流量センサ７１とを有している。湯水開閉弁５４は電磁弁、湯水比例弁５５，５６はギアモータにより形成されている。給湯路１２の出口側には湯水温検出センサ１２０が設けられ、接続通路４５の入口側には、湯水温検出センサ１１８が設けられている。
【００２９】
補助給湯熱源装置４は、通水の水を加熱して作成した湯を給湯先に供給する機能を備えた装置であり、給湯器５（５ａ，５ｂ）を有して形成されている。給湯器５（５ａ，５ｂ）は、それぞれ燃焼室２３，２４を有している。給湯器５ａの燃焼室２３内には、バーナ６と、バーナ６の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン８と、バーナ６の燃焼により加熱される給湯熱交換器１９とが設けられている。また、給湯器５ｂの燃焼室２４内には、バーナ７と、バーナ７の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン９と、バーナ７の燃焼により加熱される追い焚き熱交換器２５とが設けられている。
【００３０】
バーナ６，７には、それぞれのバーナ６，７に燃料を供給するガス管２１，２２が接続されており、これらのガス管２１，２２は、ガス管２０から分岐形成されている。ガス管２０には、ガス開閉弁８０が介設されており、ガス管２１には、ガス比例弁８６とガス開閉弁８１，８２，８３が、ガス管２２には、ガス比例弁８７とガス開閉弁８４，８５がそれぞれ介設されている。これらの弁８０〜８７はいずれも電磁弁により形成されており、ガス開閉弁８０〜８５は、対応するバーナ６，７への燃料供給・停止を制御し、ガス比例弁８６，８７は、対応するバーナ６，７への供給燃料量を弁開度でもって制御する。
【００３１】
前記給湯熱交換器１９の入口側には給水導入通路１８が設けられており、この給水導入通路１８は前記接続通路４５に接続されている。給水導入通路１８の入り口側には、給水導入通路１８を流れる湯水の量を検出する流量センサ７３が設けられている。
【００３２】
給湯熱交換器１９の出口側には給湯通路２６が設けられており、給湯通路２６の先端側は、分岐通路９０と湯水経路切替弁５８を介して前記給水導入通路１８に接続されている。給湯通路２６には、分岐通路９０の合流部よりも下流側に出湯湯温検出センサ１１３が設けられ、給湯熱交換器１９側に出湯湯温検出センサ１１４が設けられている。なお、前記給湯熱交換器１９の途中部には過熱防止装置（サーモスタット）１１５が設けられている。
【００３３】
前記追い焚き熱交換器２５の一端側には往管９１の一端側が接続され、往管９１の他端側は循環金具９７を介して浴槽１２６に連通接続されている。また、追い焚き熱交換器２５の他端側には通路９３が接続され、通路９３の他端側は循環ポンプ９４の吐出口に接続されている。循環ポンプ９４の吸入口には戻り管９６の一端側が接続され、戻り管９６の他端側は前記循環金具９７を介して浴槽１２６に連通接続されている。戻り管９６には浴槽湯水温検出センサ１２７が設けられている。
【００３４】
往管９１と追い焚き熱交換器２５と通路９３と循環ポンプ９４と戻り管９６とによって、浴槽１２６の湯水を循環ポンプ９４の駆動により循環させて浴槽内の湯水を追い焚きするための追い焚き循環通路９９が形成されている。
【００３５】
また、前記給湯通路２６には、分岐通路９０の形成部および出湯湯温検出センサ１１３の配設部よりも下流側に、給湯熱源から浴槽１２６への給湯の通路としての風呂用注湯導入通路９５が接続され、風呂用注湯導入通路９５は、前記通路９３に接続されている。風呂用注湯導入通路９５には、湯水開閉弁５９、逆止弁６２、流量センサ７４、水位センサ１２５が設けられている。水位センサ１２５は、水圧により浴槽１２６の水位を検出する。
【００３６】
前記給湯熱交換器１９から給湯通路２６と風呂用注湯導入通路９５、通路９３、追い焚き熱交換器２５、往管９１を順に通って浴槽１２６に至るまでの通路によって湯張り通路が構成されている。
【００３７】
なお、図２においては、給湯先として、台所等の給湯場所と浴槽１２６を示しているが、浴室のシャワー等の適宜の給湯先に湯を供給する、様々な態様の給湯システムを構成できる。
【００３８】
本実施形態例のシステム構成は以上のように構成されており、次に、図１に示す制御装置４４の制御構成について説明する。制御装置４４は、蓄熱量検出部３５、選択制御部３６、燃焼制御部４２、時計機構４１、発電装置起動検出部３７、発電装置起動時湯送り手段３８、を有している。
【００３９】
蓄熱量検出部３５は、コジェネレーション給湯熱源装置３の稼働状況の蓄熱量検出に関するモニタ情報に基づき、貯湯槽２内の湯の蓄熱量に対応する値を求めるものである。前記モニタ情報は、例えば貯湯槽内湯水温検出センサ１０１〜１１１による検出温度の情報や、発電装置１の稼働時間の情報等である。発電装置１の稼働時間は、例えば発電装置１のオンオフ情報と時計機構４１から得られる時間情報とにより得ることができる。なお、排熱湯導入通路１４に流量センサを設ければ、この流量センサの情報から発電装置１の稼働時間の情報を得ることもできる。
【００４０】
ここで、貯湯槽２内の湯の蓄熱量に対応する値の求め方の一例を示す。蓄熱量検出部３５は、例えば前記モニタ情報として、貯湯槽内湯水温検出センサ１０１〜１１１による検出温度の情報を取り込み、貯湯槽内湯水温検出センサ１０５による検出温度が約６０℃であり、貯湯槽内湯水温検出センサ１０６による検出温度が約２０℃であるとすると、図４の破線Ａで示したような、貯湯槽２内の水と湯との境界線が貯湯槽内湯水温検出センサ１０５と貯湯槽内湯水温検出センサ１０６との間にあり、貯湯槽２内には、約６０℃の湯が約８０Ｌ蓄積されていると判断する。
【００４１】
なお、このように、貯湯槽内湯水温検出センサ１０１〜１１１による検出温度の情報に基づいて求められる貯湯槽２内の湯の蓄熱量に対応する値は、直接的な計測により得られる値であるので、貯湯槽２内の湯の蓄熱量と呼ぶこともできるが、本出願においては、上記のようにして求められる値も、蓄熱量に対応する値と称している。
【００４２】
また、蓄熱量検出部３５に、発電装置１の稼働による単位時間ごとの湯の蓄積量を予め与えておき、この量が、例えば毎分２Ｌだとすると、時計機構４１から得られる発電装置１の稼働時間情報が３０分経過したときに、蓄熱量検出部３５は、貯湯槽２内には、約６０℃の湯が６０Ｌ蓄積されていると判断する。このように、蓄熱量検出部３５は、時計機構４１から得られる発電装置１の稼働時間情報に基づき、貯湯槽２内の湯量を時々刻々と検出することができ、蓄熱量に対応する値を求めることができる。
【００４３】
さらに、蓄熱量検出部３５は、貯湯槽２内の湯の使用量を、例えば流量センサ７０の検出データから算出し、この値を貯湯槽２内に蓄積されている湯量から差し引くことにより、貯湯槽２内に残っている湯量を時々刻々と検出することができるし、湯の蓄積時からの経過時間によって貯湯槽２内に蓄積されている湯の温度を推定することができ、蓄熱量に対応する値を求めることができる。
【００４４】
選択制御部３６は、給湯熱源の選択制御部であり、例えば前記蓄熱量検出部３５により求められた蓄熱量に対応する値が、給湯熱源選択のために予め定めた下部しきい値以下に低下したときは、給湯熱源を前記貯湯槽２から補助給湯熱源装置４へ切替えて給湯を行う。また、選択制御部３６は、蓄熱量検出部３５により求められた貯湯槽２内の湯の蓄熱量に対応する値が、給湯熱源選択のために予め定めた上部しきい値以上に上昇したときは、給湯熱源を前記補助給湯熱源装置４からコジェネレーション給湯熱源装置３の貯湯槽２へ切替えて給湯を行う。
【００４５】
なお、選択制御部３６による給湯熱源の選択制御は、特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。
【００４６】
本実施形態例においては、コジェネレーション給湯熱源装置３の貯湯槽２から送水される給湯の通路（給湯路１２）は補助給湯熱源装置４の給水導入口に連通されており、前記貯湯槽２の湯のみを熱源として貯湯槽２内から設定温度以上の湯を送水する時は、貯湯槽２の湯を非加熱駆動状態の補助給湯熱源装置４を経由して給湯先へ給湯する構成と成している。
【００４７】
つまり、貯湯槽２の湯のみを熱源として給湯を行うときは、選択制御部３６は、湯水開閉弁５４を開き、湯水比例弁５５、５６の開弁量を適宜調節して、貯湯槽２内の湯を、給水通路１１からその分岐通路１１ｂを介して給水される水と混合して設定温度の湯として非加熱駆動状態の補助給湯熱源装置４に送る。そして、例えば補助給湯熱源装置４に導入された設定温度の湯を、湯水経路切替弁５８を切替えて分岐通路９０を通して台所等の適宜の給湯先へ給湯したり、湯水開閉弁５９を開き、風呂用注湯導入通路９５と前記湯張り通路を通して湯張りを行ったりする。
【００４８】
また、選択制御部３６は、給湯熱源を補助給湯熱源装置４に切り替えたときは、例えば湯水開閉弁５４を閉じ、給水路１１から分岐通路１１ｂを介して湯水混合ユニット１０に導入される水を、接続通路４５を介して給湯器５ａに導入すると共に、給湯器５ａの燃焼制御部４２に指令を与え、給湯器５ａを稼働させて補助給湯熱源装置４による給湯を行う。
【００４９】
燃焼制御部４２は、前記選択制御部３６が補助給湯熱源装置４からの給湯動作を選択したときには、流量センサ７３の検出流量を参照しながら、ガス開閉弁８１，８２，８３の少なくとも一つを開き、ガス比例弁８６の開弁量を調節してバーナ６に供給されるガス量を調節すると共に、燃焼ファン８の風量調節を行い、給湯熱交換器１９を通って出湯される湯が設定温度の湯となるようにバーナ６の燃焼制御を行う。
【００５０】
発電装置起動検出部３７は、発電装置１の起動タイミングを検知するものであり、発電装置１が起動したときに、発電装置起動信号を発電装置起動時湯送り手段３８に加える。
【００５１】
発電装置起動時湯送り手段３８は、前記蓄熱量検出部３５によって時々刻々と検出されている貯湯槽２内の湯の蓄熱量を取り込み、この値が予め定めた湯送り閾値以上の時に、発電装置起動検出部３７から発電装置起動信号が加えられたときには、予め定められた湯送り設定時間だけ前記貯湯槽２内の湯を前記発電装置１側に送水する。なお、湯送り閾値は発電装置１を加温できる値であればよいので、例えば６０℃の湯であれば１０Ｌといったように、小さな値を与えることができる。
【００５２】
また、この湯の送水は、発電装置１と貯湯槽２との間に設けられて貯湯槽２内の湯を発電装置１側に導入可能な湯送り通路４８を通して行うものである。本実施形態例では、発電装置起動時湯送り手段３８は、前記排熱回収湯水循環通路４７の排熱湯導入通路１４を前記湯送り設定時間だけ前記湯送り通路４８として利用して、循環ポンプ４６の駆動によって排熱回収湯水循環通路４７内を逆方向に湯水循環させて貯湯槽２内の湯を発電装置１に導入する。
【００５３】
なお、貯湯槽２内に湯を蓄積する前に、システムの最初の稼働時に発電装置１を起動させるときには、例えば三方弁５３を調整し、湯水を貯湯槽２側に循環せずに発電装置１側のみで循環させて、発電装置１を起動させる。
【００５４】
本実施形態例は以上のように構成されており、発電装置１の排熱回収時には、貯湯槽２の水を前記排熱回収湯水循環通路４７に順方向に通し、発電装置１の排熱利用により加熱形成された湯を貯湯槽２に蓄積することによって、貯湯槽２内に湯が蓄積され、貯湯槽２内の湯を熱源とした給湯が行われ、また、場合によっては、補助給湯熱源装置４を熱源とした給湯が前記の如く行われる。
【００５５】
また、発電装置１の起動に際し、以下の動作が行われる。つまり、蓄熱量検出部３５が、コジェネレーション給湯熱源装置３の稼働状況の蓄熱量検出に関するモニタ情報に基づき貯湯槽２内の湯の蓄熱量に対応する値を求め、この値が予め定められた湯送り閾値以上の時に発電装置起動検知部３７により発電装置１の起動が検知されたときには、発電装置起動時湯送り手段３８が、湯送り設定時間だけ前記排熱回収湯水循環通路４７の排熱湯導入通路１４を湯送り通路４８として利用し、循環ポンプ４６の逆回転によって、前記排熱回収湯水循環通路４７内を逆方向に湯水循環させて貯湯槽２内の湯を発電装置１に導入する。
【００５６】
したがって、本実施形態例によれば、燃料電池の発電装置１の起動時に、発電装置１内に貯湯槽２内の湯を導入して暖めることができ、それにより、燃料電池が発電開始可能温度に達するまでの時間を短縮でき、短時間で起動可能な給湯熱源システムを実現できる。
【００５７】
また、本実施形態例によれば、排熱回収用に設けた排熱回収湯水循環通路４７を湯送り通路４８として利用して、上記のように発電装置１の起動時間短縮を行えるので、システム構成の簡略化を図ることができ、上記効果を効率的に発揮できる給湯熱源システムを実現できる。
【００５８】
さらに、本実施形態例によれば、コジェネレーション給湯熱源装置３を有する複合的な給湯装置であるので、コジェネレーション給湯熱源装置３を給湯熱源とする給湯動作を行うことで省エネルギー化が可能な給湯装置を実現できる。
【００５９】
さらに、本実施形態例によれば、コジェネレーション給湯熱源装置３の貯湯槽２から送水される給湯の通路（給湯路１２）が補助給湯熱源装置４の給水導入口に連通され、貯湯槽２の湯のみを熱源として給湯を行うときは、貯湯槽２の湯を非加熱駆動状態の補助給湯熱源装置４を経由して給湯先へ給湯するので、コジェネレーション給湯熱源装置３の貯湯槽２から送水される給湯の通路と補助給湯熱源装置４の給水導入口とを連通させることによりシステム構成を簡単にでき、効率的に給湯を行うことができる。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、排熱回収用に設けた排熱回収湯水循環通路４７を湯送り通路４８として利用して、発電装置１の起動時に貯湯槽２内の湯を発電装置１側に送ったが、排熱回収湯水循環通路４７とは別個に湯送り通路を設け、この湯送り通路を通して貯湯槽２内の湯を発電装置１側に送るようにしてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態例では、給水路１１を、湯水混合ユニット１０を介して補助給湯熱源装置４の給水導入通路１８に接続したが、図３（ａ）に示すように、給水路１１を、弁６９を介して給湯通路２６側に接続してもよいし、図３（ｂ）に示すように、給水路１１を、弁６９を介して、給水導入通路１８と給湯通路２６の両方に接続してもよい。
【００６２】
さらに、上記実施形態例では、コジェネレーション給湯熱源装置３の発電装置１は燃料電池としたが、発電装置１にはガスタービン発電装置やディーゼルエンジン発電装置、ガソリンエンジン発電装置等を適用することができ、発電システムの排熱を用いて貯湯槽２内への蓄熱を行ってもよいものであり、発電装置１の燃料や構成は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。
【００６３】
ガスタービン発電装置やディーゼルエンジン発電装置、ガソリンエンジン発電装置については、エンジン等の大きさにもよるが、例えば起動タイミングの数十分程度前から送湯を行うことにより、エンジンオイル等が暖まり、その粘度が下がることで、起動に必要なエネルギー（電気ヒータでの予熱や始動後に行うアフターグロー等）が少なくてすみ、かつ、エンジン等がかかりやすくなる。
【００６４】
さらに、上記実施形態例では、コジェネレーション給湯熱源装置３の貯湯槽２の給湯路１２を、湯水混合ユニット１０と接続通路４５を介して補助給湯熱源装置４の給水導入口に連通したが、本発明は、コジェネレーション給湯熱源装置３と補助給湯熱源装置４とを別個に設けて併設してもよい。
【００６５】
さらに、上記実施形態例では、コジェネレーション給湯熱源装置３と補助給湯熱源装置４とを有する複合的な給湯システムとしたが、補助給湯熱源装置４を省略した給湯システムとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る給湯熱源システムの一実施形態例の制御構成を示す要部構成図である。
【図２】本発明に係る給湯熱源システムの一実施形態例のシステム構成を模式的に示す要部構成図である。
【図３】本発明に係る給湯熱源システムの他の実施形態例に適用される補助給湯熱源装置とコジェネレーション給湯熱源装置の給水路との接続構成を模式的に示す要部説明図である。
【図４】コジェネレーション給湯熱源装置の構成例とその動作を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  発電装置
２  貯湯槽
３  コジェネレーション給湯熱源装置
４  補助給湯熱源装置
５  給湯器
１４  排熱湯導入通路
３５  蓄熱量検出部
３６  選択制御部
３７  発電装置起動検出部
３８  発電装置起動時湯送り手段
４４  制御装置
４７  排熱回収湯水循環通路
４８  湯送り通路
１０１〜１１１  貯湯槽内湯水温検出センサ
【図１】
2005299961.tif 000003
【図２】
2005299961.tif 000004
【図３】
2005299961.tif 000005
【図４】
2005299961.tif 000006